2024年

Substance losses, burns and injuries arising from various causes represent a constant problem encountered by homo sapiens throughout its existence. Rudimentary treatments, relatively effective and less effective, have left their mark on the way we perceive the presence and treatment of wounds caused by various factors. Searching through medical archives, we can trace the specific protocols for these medical conditions back to 2200 BC, when they were structured in three steps: 1) cleaning the skin lesion, 2) applying a dressing (from glue to various preparations) and 3 ) bandaging the skin lesion. Currently, the appearance of wounds on the skin is caused both by accidents in the performance of various activities and by certain diseases that manifest themselves through skin rashes or skin lesions. Their frequency is in the thousands, according to the latest statistics, affecting the majority of the population non-selectively. It is vital that skin lesions receive the necessary care and attention, commensurate with their severity. Being open wounds on the surface of the skin, it is essential that the treatment be meticulous and appropriate to their type, as skin lesions represent a threat to the patient's life. From infections to hydroelectrolytic imbalances specific to burns, the multitude of factors that influence healing highlight the need for a dressing that can be easily customized according to the specificity of the wound, the needs of the patient and that is affordable both from the point of view of production cost as well as its use, making death from skin lesions easily avoidable through an intelligent approach. One of the most complex biological processes and indispensable to humans is the healing of skin lesions. Healing involves a carefully regulated series of biochemical and cellular activities in tandem. Traditional therapies and substances of natural origin have been used to facilitate the regeneration process and accelerate the wound healing process, being applied with encouraging results. Despite the fact that these generally present a low cost, they can be more expensive than contemporary treatments and can be influenced by regional, seasonal factors, showing fluctuations from batch to batch, which could lead to unpredictable allergic reactions, side effects and inconsistent clinical findings. Currently, the standard of care for skin lesions is to clean the wound with antiseptic solutions to prevent infection, apply a dressing followed by bandaging to keep the dressing in place, and if necessary excision of the tissue that has become non-viable. In the case of diabetic ulcers, it is necessary to excise the tissue that has become non-viable and to maintain control over the level of glucose in the body.

「2030 永續發展目標」，其中 SDG6 clean water 和 SDG13 的 climate action 讓我們開始思考怎麼樣可以讓人人能享有乾淨衛生的水以及面對氣候變遷的調適。我們建置一套液流式脫鹽電池實作海水淡化實驗，並將電極以碳布作修飾， 在 0.4 V 的操作條件下進行了 450 分鐘的海水淡化實驗。海水的導電度在淡室中從 45.36mS/cm 降至 0.29 mS/cm，並於濃室中提升至 76.17mS/cm。其 ASRR 為726.98μg/min/cm2，所需能耗為 55.29kJ/mol，電荷效率達 69.79%，成功的將海水淡化。分離後的鹵水再與二氧化碳及澎湖的玄武岩進行礦化反應實驗，在鹵水溶液礦化封存反應初期，二氧化碳與水溶液中大量的陽離子反應使得水溶液整體的濃度及 pH 值下降，使得整體反應趨向於玄武岩溶解反應；而隨著反應時間的增加玄武岩溶解量逐漸提高，水溶液中的陽離子濃度及 pH 值再度上升，使得整體反應自溶解狀態朝著礦化沉澱方向發展，在得到珍貴的水資源的同時還可將二氧化碳礦化，達到淨零的目標。

對稱與密鋪圖形是數學美學的表現，廣泛應用於藝術與工程設計中，本研究利用 Python 語言及其套件，依據平面設計的法則，撰寫十七種平面對稱圖形的程式碼，程式碼可透過Replit 平台的雲端共享功能促進跨領域專業人士之間的合作與改良。此外，針對一般群眾本研究透過定義函數和變數開發出｢幾何設計｣專案讓使用者能夠透過座標設計，輕鬆原創出具有對稱性和密鋪性的幾何圖案。本研究在幾何教學、平面設計和 3D 建模等方面都展現了其應用和優勢。我們也收集了使用者測試的反饋和數據，並提供了將平面圖形轉換成 3D 模型的過程和示例。

老化造成的神經退化性疾病，與細胞內粒線體機能異常有重要的關聯性。已知核醣核苷酸還原酶 M2B (Rrm2b) 的主要負責協助粒線體的基因合成、修復以及功能維持。本研究以核醣體核酸干擾技術，使 Rrm2b 表現量降低，探討其對不同種類中樞神經細胞粒線體 DNA 含量、細胞形態及功能的影響。結果顯示，Rrm2b 表現量降低並不會對粒線體 DNA 含量造成影響，但會使呼吸作用的效率降低，以及讓神經細胞更易分化，甚至反分化。同時，星狀膠細胞中的水通道蛋白表現量增加 165%，葡萄糖轉運蛋白表現量增加 27%，麩胺醯胺合成酶表現量則降低 22%。因此，Rrm2b 的低表現量，使星狀膠細胞運輸功能變強，而麩胺醯胺的合成變慢，則氨的代謝減緩。這些星狀膠細胞異常可能是造成腦部功能受損的原因之一。

本研究探討黃胸錐腹蜾蠃(Delta pyriforme)交尾、做巢、產卵、育幼等生殖行為。結果一雌雄壺蜂平均性成熟為 77±10.8、63.7±5.7 小時，交尾結合只有 11 秒。結果二壺蜂用大顎與前足以 0.8×10-3m/s 速度拍打泥球，讓巢固定成型，結蜂繭後巢硬度達 4269gw。結果三受微風影響卵搖 9.3 次/s，此時卵柄的張力對卵做出 164.3nkg.m/s 衝量值，當衝量越大、卵搖晃時間越長、停下時間要越久。結果四壺蜂會依不同體型獵物，施予不同的力搬運回巢，被麻痺獵物血液流速為 1.64~1.13cm/s，氣孔被打開 494%，以延長獵物壽命，有助於壺蜂幼蟲攝食，達到育幼後代的目的。

香豆素(coumarin)是一種廣泛使用於增香用途之化合物，同時亦被作為藥 物使用，γ-乙烯基聯烯酸酯 (γ-Vinyl Allenoates)，則是一種具有多樣的反應性之架構，透過適當的控制，可擁有相當良好之區域及立體選擇性。本研究利用氮催化劑 DMAP 建構帶二烯羧酸酯之 3-高醯基香豆素，並透過篩選溶劑、反應溫度及催化劑及反應物當量數，找出本反應之最佳化條件。後以該條件探討反應環境酸鹼性對反應的化學選擇性影響，以及在 3-高醯基香豆素上改變不同取代基，探討不同取代基對反應性的影響，並擴展含 3-高醯基香豆素之二烯羧酸酯未來使用的潛力。 實驗結果顯示，以DMAP 作為催化劑催化此親核加成反應時，可在 15 分鐘內達到 96%的 NMR 產率。未來希望能將含 3-高醯基香豆素之二烯羧酸酯應用於進行合環、加成等反應，期望藉此增加此化合物泛用性。

在今日，電路板被廣泛運用各大領域，而電路板上錫球在焊接的過程中有可能會產生瑕疵，因此我們需要找到一個方式來檢驗電路板上錫球是否有瑕疵。有很多方式可以進行，例如: ART (Algebraic Reconstruction Technique)、SART (Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique)和 FBP（Filtered Back Projection），ART、SART 為疊代型的方法，疊代型比較準確但花費較多時間，與之相比，FBP 利用反投影法，能節省許多時間。本實驗嘗試利用 FBP 得到電路板上錫球的269張切片圖，利用 ImageJ 將所有圖片疊起來以得到3D 圖並探討錫球是否有缺陷，之後採用不同的種類濾波(filter)進行測試並利用 ImageJ 分析比較各 filter 的特色，高通濾波器如 Ramp filter 主要強化圖像邊緣，低通濾波器如 Hann filter 主要強化圖像中低頻的部分，使影像對比度變高，分析比較後嘗試自己建立 filter，此 filter 結合了 high pass filter 與low pass filter 的優點，影像的對比度變高的同時，錫球的輪廓也更明顯。

聚碳酸酯（PC）是一種具有多種用途的材料，廣泛應用在包裝、航空、製作容器等方面，但難以利用常見的方法如燃燒、掩埋等方式回收。 根據本研究結果，利用K2CO3作為異相觸媒，在60℃的溫度下，反應1小時後，成功地轉化出聚碳酸酯（PC）的單體雙酚A（BPA），PC的轉化率可達100%，BPA的產率可達 99.57%。提供了業界一個相較於其它傳統PC解聚法，得以在較低的溫度、較短的反應時間下，利用簡易裝置，即可使甲醇分解聚碳酸酯（PC）的效率高達100%之方法，且相較於傳統同相觸媒解聚法，異相觸媒K2CO3在反應後可以相當輕易的與產物分離並重複利用，因此本研究提供了一種高效率且對環境更友善且更符合綠色化學的聚碳酸酯（PC）回收方法。

本研究旨在解決摩爾定律和庫梅定律的困境，利用合成生物学將酵母菌配型變換的特性改變為一種運算機制。首先，以HO內切酶切割不同配型的酵母菌(MATa和MATα)染色體使其進行配型變換，並用顯微鏡檢視是否達成交配和計算效率。其次，利用同源重組將製造必需胺基酸(TRP1和HIS3)的基因替換配型變換中會置換的配型基因(a和α)，將酵母菌配型變換改造為二進位生物運算單元。本實驗設計了引子用於PCR確認酵母菌第三條染色體中是否準確插入TRP1/ HIS3序列。目前成功以HIS3基因轉殖重建酵母菌的配型。這項研究為隨後涉及不同配型變換以及利用CRISPR系統進行計算應用的更廣泛研究提供了基礎。

病原體已被證實為農作物損失的主要原因，⽽背後可能與幫助農作物防⽌病原體感染的植物免疫反應訊號不⾜有相關連。根據近期研究，全球暖化所造成的溫度上升抑制植物對抗病原體的能⼒，使病原體感染農作物的問題愈發嚴重，⽽其背後的主要原因為⾼溫透過阻礙 Pathogenesis-related protein 1 (PR1) 蛋⽩的⽣成抑制植物活化廣效的免疫反應。PR1 是重要細胞激素的前驅蛋⽩，透過⽣成AtCAPE9 引起免疫反應，⽽負責⽔解 PR1 的蛋⽩酶則被發現會因⾼溫損傷。在本研究中，我們假設並證明環境升溫造成的植物免疫能⼒下降是因為蛋⽩酶活性被破壞導致 AtCAPE9 ⽣成量減少所造成。本研究由設計熱逆境處理阿拉伯芥離葉組織的初步實驗開始，藉以揭⽰ AtCAPE9 可能是使植物在熱損害後恢復氣孔免疫的關鍵因素。此項研究可應⽤於研發轉基因或⾮轉基因的⽅法幫助植物應對病原體，以預防全球暖化所導致的作物損失。